浅析离心式分离设备在海上平台油气处理的应用

韩化凤

（广东省湛江市南海西部石油勘查设计有限公司，广东湛江 524057）

浅析离心式分离设备在海上平台油气处理的应用

韩化凤

（广东省湛江市南海西部石油勘查设计有限公司，广东湛江 524057）

海上油田开发须经过油、气、水等物质的有效分离和处理，才能达到储存、输送和销售标准，分离装备就成了是油气开发的重要前提和基础。因此对离心式分离设备在海上平台油气处理的应用进行了分析，提出了有效措施，以期更好推进海上石油开采业的高效发展。

分离设备；油气处理；应用

1 油气分离概述

随着油气水和液固分离技术的发展，高效快速分离油气的技术不断成熟，海上油田开采常用的油气分离方法主要有重力分离、碰撞和聚结分离、离心分离等几种形式。离心指“利用离心机转子高速旋转产生的强大离心力，加快液体中颗粒的沉降速度，把混合物中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开”一种离心分离方法，既达到了油水的精细分离，而且能提高油气输送效率。当前用于海上平台油气处理的离心式分离设备，具有很高的要求，不仅要求具备结构简单、体积小重量轻、安全可靠、分离效率高、处理量大的优点，还要易于海上的安装和维护。海上的分离设备还要尽量适应多相流的各种流态、防止段塞流带来的剧烈扰动影响。所有这些要求，使分离器的开发和研制成为油气开采中的一项至关重要的内容，成为海上油气开采和输送中一项亟待提升的重要技术。

2 油气水分离技术概述

2.1 分离技术的分类

对油气进行分离是通过在一定的温度和压力下进行操作，使油气混合物达到平衡状态，使混合物达到平衡，使油中的气析出、气中的油凝析，然后对其中的游离水进行。这个过程需要借助分离设备来实现，需要通过分离机等设备将井流混合物分离出来，成为油、气等单一状态。对油、气、水进行分离时，通常根据它们的不同密度采用沉降法进行分离，但分离中液滴的沉降速度和连续相的特征很大程度上影响着分离效果；重力分离指的是“利用流体组分的密度差，较重的液滴从较轻的流体连续相中沉降分离出来”；碰撞和聚结分离指的是“流体在正常流道内碰撞障碍物，夹带的液滴附着在障碍物上从而被分离出来，再与其他颗粒聚结从连续相中分离”；离心分离指的是“当一个两相流运动方向改变时，密度大的会更加向直线方向运动，和容器发生碰撞，便与密度小的流体相互自然分开”，通常要借助于离心机来实现。离心机是利用离心力，对液体与固体颗粒或液体与液体混合物中各组分进行有效分离的一种机械，主要是用于分离悬浮液中的固体颗粒和液体，或分离乳浊液中两种不同密度、互不相溶的液体。下面主要对离心油水分离技术进行简单的分析。

2.2 离心分离计算公式

油水混合物一般从离心油水分离机的切线进入，当离心分离的流态是层流状态时，可借助斯托克斯定律来对其离心分离速度进行计算，计算公式为：W=d20g（ρw-ρL）18μ，其中W表示油滴或水滴的沉降速度；d表示油滴或水滴的直径；ρw和ρL分别表示重、轻组分的密度；μ表示连续相的黏度。

2.3 离心技术工作原理

在悬浊物中，含有细小颗粒的悬浮液处于静止不动的状态时，收到自身重力作用，悬浮的颗粒会逐渐的向下沉淀，下沉速度取决于粒子的比重，比重越大下沉越快。密度小于液体的细小粒子反而会漂浮上来。细小轻微的颗粒收到重力场的作用会向下移动沉降，移动的速度取决于微粒的大小、形态和密度，同时又受到重力场的强度和液体密度的影响。另外，微小的颗粒在液体中向下沉降时，也会产生物理扩散现象，扩散是无法控制的，不受任何外界条件的限制和制约，其扩散程度与物质的质量成反比，颗粒越小扩散越快。对于沉降来说，其有一定的条件限制，必须受到外力作用时才能产生运动，其与物体的质量成正比，颗粒越大沉降的越快，反之越慢。这就不难理解利用离心机产生的强大的离心力，就可以加速细小微颗粒的扩散和沉降。运动。离心力和转速之间的关系可以通过公式来计算：G=1.11×10-5×R×（rpm）2。其中G表示离心力，rpm表示转速，R表示半径。

2.4 油气水分离设备实施方案

油气水高效分离器通常结合离心、重力、膨胀、振动多种分离原理，研究和开发高效、准确的油气水分离装置。设计出设备后要通过实际实验分别检验离心、重力、膨胀、振动原理对油气水分离的有效程度，并针对海上的工作环境进行不断的改进和修正，成熟后进行定型开发生产。

3 结束语

利用离心分离设备可以实现海上原油、水及含砂的分离处理，更好地满足成品油生产和运输和外销任务，大量的工作实践证明离心分离设备在海上油气田分离作业中技术已经日趋成熟，取得了良好的生产效果，在海上油气生产处理作业中得到了广泛的应用，促进了海上石油开采业的健康和高效发展。

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Application of Centrifugal Separation Equipment in Oil and Gas Treatment at Offshore Platform

Han Hua-feng

Offshore oilfield development has to be effectively separated and treated by oil，gas and water，so as to meet the storage，transportation and sales standards.Separation equipment has become an important prerequisite and basis for oil and gas development.In this paper，the application of centrifugal separation equipment in offshore platform oil and gas treatment was analyzed，and effective measures were put forward in order to better promote the efficient development of offshore oil industry.

separation equipment；oil and gas treatment；application

TE953

B

1003–6490（2017）10–0023–01

2017–07–28

韩化凤（1980—），女，内蒙古赤峰人，工程师，主要研究方向为海上平台石油天然气管线总体布置及分析。